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摘 要:文章介绍了一起330 kV电容式电压互感器在试验中检测绝缘电阻低,经现场查试和解体检查,故障点为电容式电压互感器中间变压器一次侧避雷器绝缘不良所造成，提出了现场检查和试验方法、原因分析和应采取的措施。
关键词:电容式电压互感器; 避雷器 ；故障分析
一、 概述
电容式电压互感器（以下简称CVT），不仅具有电磁式电压互感器的作用,而且还可以兼作耦合电容器,与载波机相连,作高频通道使用。[1]它具有体积小,不会产生铁磁谐振过电压的特点。因此,在电力系统中得到广泛应用,它由膜纸绝缘耦合电容器组成的分压器和电磁单元(包括中间变压器和电抗器)及接线端子盒组成。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成，瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油，中压变压器由装在密封油箱内的变压器，补偿电抗器和阻尼装置组成，中压变压器二次引线均引出在二次端子箱内。[2]
二、现场试验异常情况说明
2008年3月19日,在某厂330 kV出线设备的试验中，发现330 kV公官Ⅲ回线型号为TYD330/■ -0.0075GH的电容式电压互感器A、C相一次对二次及地绝缘电阻不合格，其它试验数据均合格。试验数据如表1。试验人员对电容式电压互感器历史试验数据和二次回路进行检查,历史数据均无异常，二次回路完好,于是进一步对电压互感器本体进行检查。
1现场测试
330kV公官Ⅲ回线CVT为单相,型号TYD330/■-0.0075GH,2004年9月投入运行。CVT外观良好,油箱无渗漏,电容器单元有试验引出头,二次接线端子6个(三对二次绕组端子1a1x、2a2x、dadn;电容器单元低压端;接地端)，结构如图1所示。
试验人员对其极间绝缘电阻（Rm）、电容值（Cx）、介损（tgδ）、低压端对地绝缘电阻进行测试。测试结果发现,电容器单元低压端绝缘电阻、主电容、和分压电容绝缘电阻、各二次间及对地绝缘电阻、电容值、tgδ在规程范围内,且与历年来的测试数据比较无明显变化, [3]这说明CVT的电容器单元没有问题。
对电磁单元进行检查,CVT中间变压器低压端直接在油箱内,由于受一次侧绝缘电阻太低，无法承受高压,在对中间变tgδ的测量是从CVT二次加压测,测试过程中发现,无高压信号,无法进行测试。[4]由此可判断,CVT的中间变压器一次绕组侧出现故障。
表1： 330kV电容式电压互感器试验
三、故障部位确认
为找出CVT具体的故障点,分析导致故障的原因,对中间变进行了排油解体。
电容式电压互感器主要由电容器单元和电磁单元组成,电容器单元由主电容和分压电容构成并装在一个瓷套内。电磁单元由中间变压器T、补偿电抗器L、谐振阻尼电阻Z及一些辅助元件组成并装在油箱中,预防性试验时只能进行绝缘方面的试验。[5]由现场的试验数据,得出故障部位在CVT的中间变压器一次绕组侧的结论,所以主要针对CVT中间变进行解体检查。把CVT电容单元与电磁单元连接点E打开,将电容单元吊起后,油箱里的油干净、透明,放完油后,逐一对电磁单元的各个部件进行检查。[6]经检查,中间变压器T及补偿电抗器L的线圈均完好,对外壳的绝缘良好。而在对中间变压器一次侧绕组氧化锌避雷器进行绝缘电阻测量时,发现其对外壳绝缘电阻不合格。于是将避雷器从一次侧绕组上脱开。甩开内部避雷器，测的CVT绝缘电阻正常（均为100000+MΩ），将中间变内部避雷器A、B、C全部更换后，一次对二次及地绝缘电阻及其他试验数据均合格。[7]
判断CVT一次侧绝缘电阻低是内部避雷器绝缘不合格造成。处理方法：为了彻底排除此类设备的隐患，1. 将中间变内部避雷器A、B、C全部更换；2.将油箱内的避雷器移至油箱外的CVT中间变的二次端子箱内；3.在每年的CVT检查及试验中增加对避雷器的检查和试验。
四、原因分析
造成330kV公官Ⅲ回CVT一次侧A、C相绝缘电阻低的直接原因是CVT中间变压器一次绕组高压端保护用避雷器故障。而造成避雷器绝缘不良的原因可能为:1.避雷器外护套密封不严;2.避雷器制造工艺不良。
五、结语
通过解体查找,中间变压器保护用的避雷器的问题造成了此次CVT一次侧绝缘电阻低的根本原因,为了防止这类事故的发生采取以下相应措施:
1.产品设计方面,建议将中间变压器油箱内的避雷器安装在油箱外部,这样便于试验检查;
2.对已投运的该类产品,运行过程中,利用红外热像仪,不定期对电容式电压互感器进行红外成像,观测电磁单元内部是否有异常发热迹象; [8]
3.检修维护过程中,定期对其电磁单元进行检查。
参考文献
[1] 弋东方.电力工程设计手册[M].北京 .北京电力出版社1996：247-249
[2] 陈化钢.电气预防性试验方法[M].北京 .水利电力出版社 1993：265-283
[3] 电力设备预防性试验规程[S].DL/T 596-2007
[4] 张仁豫等.高电压试验技术[M].清华大学出版社，2002，（2）：215-227
[5] 尹克宁.电力工程[M]. 北京 .北京电力出版社2005：167-170
[6] 电容式电压互感器[S].GB/T 4703-2007
[7] 施圃.高电压工程基础[M].北京 .机械工业出版社 2006.6：158-159
[8] 周泽存.高电压工程技术[M].北京中国电力出版社， 1998：11-18
关键词:电容式电压互感器; 避雷器 ；故障分析
一、 概述
电容式电压互感器（以下简称CVT），不仅具有电磁式电压互感器的作用,而且还可以兼作耦合电容器,与载波机相连,作高频通道使用。[1]它具有体积小,不会产生铁磁谐振过电压的特点。因此,在电力系统中得到广泛应用,它由膜纸绝缘耦合电容器组成的分压器和电磁单元(包括中间变压器和电抗器)及接线端子盒组成。电容分压器由瓷套和装在其中的若干串联电容器组成，瓷套内充满保持0.1MPa正压的绝缘油，中压变压器由装在密封油箱内的变压器，补偿电抗器和阻尼装置组成，中压变压器二次引线均引出在二次端子箱内。[2]
二、现场试验异常情况说明
2008年3月19日,在某厂330 kV出线设备的试验中，发现330 kV公官Ⅲ回线型号为TYD330/■ -0.0075GH的电容式电压互感器A、C相一次对二次及地绝缘电阻不合格，其它试验数据均合格。试验数据如表1。试验人员对电容式电压互感器历史试验数据和二次回路进行检查,历史数据均无异常，二次回路完好,于是进一步对电压互感器本体进行检查。
1现场测试
330kV公官Ⅲ回线CVT为单相,型号TYD330/■-0.0075GH,2004年9月投入运行。CVT外观良好,油箱无渗漏,电容器单元有试验引出头,二次接线端子6个(三对二次绕组端子1a1x、2a2x、dadn;电容器单元低压端;接地端)，结构如图1所示。
试验人员对其极间绝缘电阻（Rm）、电容值（Cx）、介损（tgδ）、低压端对地绝缘电阻进行测试。测试结果发现,电容器单元低压端绝缘电阻、主电容、和分压电容绝缘电阻、各二次间及对地绝缘电阻、电容值、tgδ在规程范围内,且与历年来的测试数据比较无明显变化, [3]这说明CVT的电容器单元没有问题。
对电磁单元进行检查,CVT中间变压器低压端直接在油箱内,由于受一次侧绝缘电阻太低，无法承受高压,在对中间变tgδ的测量是从CVT二次加压测,测试过程中发现,无高压信号,无法进行测试。[4]由此可判断,CVT的中间变压器一次绕组侧出现故障。
表1： 330kV电容式电压互感器试验
三、故障部位确认
为找出CVT具体的故障点,分析导致故障的原因,对中间变进行了排油解体。
电容式电压互感器主要由电容器单元和电磁单元组成,电容器单元由主电容和分压电容构成并装在一个瓷套内。电磁单元由中间变压器T、补偿电抗器L、谐振阻尼电阻Z及一些辅助元件组成并装在油箱中,预防性试验时只能进行绝缘方面的试验。[5]由现场的试验数据,得出故障部位在CVT的中间变压器一次绕组侧的结论,所以主要针对CVT中间变进行解体检查。把CVT电容单元与电磁单元连接点E打开,将电容单元吊起后,油箱里的油干净、透明,放完油后,逐一对电磁单元的各个部件进行检查。[6]经检查,中间变压器T及补偿电抗器L的线圈均完好,对外壳的绝缘良好。而在对中间变压器一次侧绕组氧化锌避雷器进行绝缘电阻测量时,发现其对外壳绝缘电阻不合格。于是将避雷器从一次侧绕组上脱开。甩开内部避雷器，测的CVT绝缘电阻正常（均为100000+MΩ），将中间变内部避雷器A、B、C全部更换后，一次对二次及地绝缘电阻及其他试验数据均合格。[7]
判断CVT一次侧绝缘电阻低是内部避雷器绝缘不合格造成。处理方法：为了彻底排除此类设备的隐患，1. 将中间变内部避雷器A、B、C全部更换；2.将油箱内的避雷器移至油箱外的CVT中间变的二次端子箱内；3.在每年的CVT检查及试验中增加对避雷器的检查和试验。
四、原因分析
造成330kV公官Ⅲ回CVT一次侧A、C相绝缘电阻低的直接原因是CVT中间变压器一次绕组高压端保护用避雷器故障。而造成避雷器绝缘不良的原因可能为:1.避雷器外护套密封不严;2.避雷器制造工艺不良。
五、结语
通过解体查找,中间变压器保护用的避雷器的问题造成了此次CVT一次侧绝缘电阻低的根本原因,为了防止这类事故的发生采取以下相应措施:
1.产品设计方面,建议将中间变压器油箱内的避雷器安装在油箱外部,这样便于试验检查;
2.对已投运的该类产品,运行过程中,利用红外热像仪,不定期对电容式电压互感器进行红外成像,观测电磁单元内部是否有异常发热迹象; [8]
3.检修维护过程中,定期对其电磁单元进行检查。
参考文献
[1] 弋东方.电力工程设计手册[M].北京 .北京电力出版社1996：247-249
[2] 陈化钢.电气预防性试验方法[M].北京 .水利电力出版社 1993：265-283
[3] 电力设备预防性试验规程[S].DL/T 596-2007
[4] 张仁豫等.高电压试验技术[M].清华大学出版社，2002，（2）：215-227
[5] 尹克宁.电力工程[M]. 北京 .北京电力出版社2005：167-170
[6] 电容式电压互感器[S].GB/T 4703-2007
[7] 施圃.高电压工程基础[M].北京 .机械工业出版社 2006.6：158-159
[8] 周泽存.高电压工程技术[M].北京中国电力出版社， 1998：11-18